《有机化学-结构和性质相关分析与功能》第三版 课本答案全

第一章 绪 论 问题一 部分 参考答案 有 机 物 质 ：无 机 物 质 ：1 H 子中，虽然碳 由于分子几何形状为线型，单个键矩相互抵消：O C O，所以 =0。 1线式 简化式 缩写式 H C C C C 3C C 3C C C C C H 3C H C H C C H C 2H 1. (1) (2) (3) (4) (5) (6) 2. (1)， (3)， (6)互为同分异构体； (2)， (4)， (5)， (7)互为同分异构体。 3. (1)醇类 (2)酚类 (3)环烷烃 (4)醛类 (5)醚类 (6)胺类 键两原子的 肩并肩 ”重叠而形成。 键特点： 电子云平面对称； 与 键相比，其轨道重叠程度小，对外暴露的态势大，因而 键的 可极化度 大，在化学反应中易受到亲电试剂的进攻而发生共价键的异裂 ； 由于 总是与 键一起形成双键或叁键，所以其成键方式必然 限制 键单键的相对旋转。 5. (1) (2) (5)易溶于水； (5) (4) (6)难溶于水。 . (1 ) (2 ) (3 )4 )H 3 3 (5 ) (6 )lC O C H 5第三章 开 链 烃 问题三参考答案 3 (1) 3,3 (2) 2,2,4,9C H 3(C H 2)4C H 3 (C H 3)2C H C H 2C H 2C H 3 C H 3C H 2C H C H 2C H 3C H 3C H 3C H C H C H 3C H 3 C H 3C H 3C C H 2C H 3C H 3C H 3己 烷 2 戊 烷 3 戊 烷2 ,3 基 丁 烷 2 ,2 基 丁 烷3 (1) 2,4,41 (2) 4,6332 C ) (E) ( 3C H C C H (C H 3)2C H 33 3在较高温度和极性溶剂条件下， 1,3,4 加成： H H 3 H O 1. (1) 24,5 (2) 3 (3) 2,43(4) (顺 )3 3 (6) (Z)3 (7) 2,3 (8) 321 (9) 2,5,63(10)1 (11)31,4 (12) 3152. ( 2 ) ( C C H C 2C 1 )( 3 ) ( C C H C C H ( C C 2C H C H ( C C 334 ) C 2C H C ( C C 3( 5 ) ( C C H C C H ( C C 6 ) C 2C 3( 7 ) ( 8 ) ( C C H C C C C C H ( C ( 9 ) C 2C C 2C 33( 1 0 ) C 3l C C(1) H 5 C ) (E) (3) C 2 (Z)3 (E)3C 2)H 3 C 2C (Z)43 (E)43C C (5) H C H (Z)32 (E)32C C H 3(6) H H C C H 3H 3 H(Z)31,3 (E)31,35. (1)2,3,3 (2)2,33(3 )(4)(5)2,31( 6 )652 72,314(8) C H 2 C C C H C H 2C H 3C H 3 C H 36. (1)和 (3) (2)和 (4) (5)和 (6) 7. (1) B rB )B rB rB r )C lC 1 2 3 2131 41 51 2232 42 52 2333 2,31 2,41 3,513,31 21 31 2,32 2,42 3,42 32 321 9. (1) 官能团位置异构 (2) 顺反异构 (3) 碳胳异构 (4) 官能团异构 (5) 碳胳异构 (6) 碳胳异构 10. 该化合物 的分子式为 1. (1) (2) (r(3) () (6) (7) O()2 2) (2) (3) ) + C C(5) ) ( + (C r(9) ( ( C ) 0) ( C( 烃的卤代反应机理为自由基取代反应。对反应物来说，每取代一个氢原子包括两个基元反应，即共价键的断裂和形成分两步完成。其中第一步涉及 CH 键均裂生成自由基中间体， 为反应定速步骤 ， 共价键的均裂所需活化能越小 ， 整个取代反应速率就越快，相应的烷烃反应活性也就越大 。而共价键的均裂所需活化能越小，生成的自由基中间体相对稳定性就越大，所以可以用中间体稳定性的大小 判断相应 CH 键均裂的活性。 因为自由基相对稳定性次序为： 3 2 1 所以有上述反应活性次序，而且在前两个化合物中，红色标记的 CH 键首先断裂。 14. (5) (3) (2) (1) (4) 即： (C+ 2 (2 15. (1) (2) 16. (1) (2) 正己烷 3机层酸层 正己烷 硫酸酯31+液相固相 3111戊 烷温 ,避光 溴褪色 溴褪色 + 灰白色 12丁 烷温 ,避光 溴褪色 + 灰白色 (3) 17. (1) 2,00 H C 2) N i(C N)280 , 1. 5M P ,004 (3) (4) C H C H H H 2 C H C l 21. A B . ( 7 ) C H 2 C C A g( 8 ) C C 2 C H C C H 3C 2 C l, C H 2 C H 3C l( 9 )( 1 0 )C H 2 C O C H 3C O O C H 310（ 1） H/ 2） 2 3） ) 2r 11 (2（ 1） （ 2） C 12,3 溴褪色 溴褪色 + 灰白色 第四章 环 烃 问题四参考答案 4 二环 烷 螺 烷 4 H 3C 43 苯的邻位二取代物无异构体 苯的化学特性是：难加成、难氧化、易发生苯环上氢原子被取代的反应，即易发生苯环体系保持不变的反应。因而其结构不应当是 1,3,5 苯环具有特殊的 安定性 ：苯的氢化热（ 208.5 环己烯氢化热的三倍（ 3119.3 357.9 低得多。 由此可知，凯库勒结构式不能代表苯的真实结构。 C O O O S O 4S O 3 3C A lC 3S O 3 3C A lC 3 C H 3 C H 3H 3O + C H 3C H 3K M n O 4/H +4 O O 47 有 芳 香 性 的 是 ：习题三参考答案 1. (1) 2,3 (2) 1,12 (3) 311(4) 41,3 (5) 43： 412 (6) 52 (7) 2,442. 2环戊烷温 ,避光 溴褪色 C C 3C H C H C 3C 3C H C H C H C 33B r( 1 ) ( 2 ) (3 )( 4 ) ( 5 ) ( 6 )( 7 ) ( 8 )3. ) (2) (3) (4) 反 - 顺 - 反 - 4. C H 3B r C l C l + C lC O N(C H 3)3C C O O H(1) (2) (3)(4) (5)(6) (7)B H 5 B r+C H 3 C O C H 3(C H 3)2C C H (C H 3)2B r(8) 1 h , 苯 /无水 H C O C H 3N O 2C H 3C H 3S O 3H(9 ) ( 1 0) 5. (1) O H C O 2 N O 2N ( 2 ) O H C O O H C H O C H 3C O O O H C O 3( 3 )( 4 )6. (1) (2) (3) (4) 7. (2)有芳香性 B. 或 8. C H 3H 310. ( 1 )C e C 4S lC l( 2 )C l K M n H+无 水 A l C 3 C O O H C O O HB eB r( 3 )C 3N n H+C O O 2C C O O C 2无 水 A l C 31 . 混 酸2 . 分 离4C 2 C l 2无 水 A l C 2无 水 A l C 2 C H 3思 路 1 O H+ C H 2 C O O H 甲基上的氢原子易被氧化，控制反应条件可使反应停留在甲基被氧化阶段，但最好用 苯 环己烷 1,3温 ,避光 溴褪色混酸， 黄色油状液体 11己 烷温 ,避光 溴褪色 溴褪色 + 灰白色 21,1环戊烷 温 ,避光 溴褪色 溴褪色 + 紫色退去 3甲苯 甲基环己烷温 ,避光 溴褪色 + 紫色退去 其它方法。例如： 思路 2* 镉酰氯氧化反应 （带 *者为超出教学大纲范围） 思路 3 见第六章 e 或 B. C. . 第五章 旋光异构 问题五参考答案 5 20 5 (3) 代表图 4乳酸 (B)的构型。 1.（ 1） 旋光性：使偏振光振动平面发生旋转的性质。 （ 2）比旋光度：一定波长和一定温度下，测得单位浓度、单位盛液管长度某物质的旋光度。 （ 3） 手性：实物和镜像不能完全重合的特征。 （ 4）手性碳原子：连有不相同的四个原子或基团的饱和碳原子。 （ 5）外消旋体：一对对映体的等量混合物。 （ 6）对映体：两种不同构型的分子互为实物和镜像不能重合的关系 （ 7）立体选择性反应 在有机化学反应中，如果有产生几种立体异构体的可能性，而以其中一种立体异构体为主要产物。 （ 8）立体专一性反应；选择性为 100的立体选择性反应，即在有机化学反应中，从一种构型的反应物只得到一种构型的产物；或指在反应机理上具有特定立体方向性的反应。 2. (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3.(1) (S)2 (2) (R) (3) (2S,3S)3 (4) (顺 ) 或 (1R,3S) (1) (2) (3) (4) 5. (1)无 (2)有 (3)有 (4)无 (1)和 (4)分子内部有对称面，所以分子无手性，对应的化合物无旋光活性。 (2)和 (3)分子内部无对称因素， 所以分子有手性，对应的化合物就有旋光活性。 6.（ 1） 1,22种 S,2R) (1R,2S) (1S,2S) (1R,2R)（ 2） 1,2种 21 2121l(1R,2R) (1S,2S) (1R,2S)（ 3） *2,3,4题超出大纲范围， 假手性碳原子（用 r/s 表示，比较其所连四个基团大小时，构型为 R 的原子或基团优先于构型为 S 的原子或基团）。 四种（一对对映异构体，两个内消旋体） 2S,4S） （ 2R,4R） （ 2S,3s,4R） (2R,3r,4S) （ 4）四种 (2R,3Z) (2S,3E) (2R,3E) (2S,3E) H 7. 20 8. (A ) (B ) H C C H 2C H 2 C H C H*O 3 第六章 卤 代 烃 问题六 参考答案 ( ( 仲 伯 叔 1 2 23 1,11 2 3 4 苄基溴 6氯仿溶液在上层，因为氯仿的相对密度大于水。 6 因为卤代烃中碳卤键的可极化度顺序为 CCCI，而共价键的断裂活性顺序与键的可极化度顺序一致，所以在进行 应时，反应活性顺序与键的极性顺序相反。 C 2C C 3C H C HC 2C l C 2C HC 2( C C C H C 3C C 2C 2C C 3C 2C C 3C 5乙 烯 型 烯 丙 基 型 隔 离 型 乙 烯 型2 1 3 1 4 1 2 - 1 烯烯 丙 基 型 烯 丙 基 型 烯 丙 基 型2 - 3 烯 ( Z ) - 1 2 ( E ) - 1 2 乙 烯 型 乙 烯 型( Z ) - 2 2 ( E ) - 2 2 习题六 参考答案 1. (1) 32 (2) 452 (3) 3 (4) 14(5) 13 (6) 2311 (7) 131,3 (8) 苄基溴 C C H C H 2O C H 3(2 ) C 6H 5C H C H C H 2C H 3(3 ) (4 )N C C H 2(C H 2)4 2C H 5C H 2 C (C H 3)3 C H 2C (C H 3)3+(5 )(1 ) C 2H 5C H B 2B r C 2H 5C C H C 2H 5C C H 3O(7 ) (C H 3)2C H O C 2H 5 + C H 3C H C H 2 (8 ) C 6H 5C H 2O N O 2 + A g B r(6 )2 C lC lC l( 2 ) 4. (1)111213 ) 5. (1) (2) (3) (4) . 主要产物为 (2)，产物双键碳上所连的取代基越多，稳定性越强。 (B) ()2) ()2 (A) (B) (C) (D) 醇、酚、醚 问题七参考答案 71) 41 (2) 1-(4乙醇 (3) 41,647为 与乙醇生成醇合物，所以不能用 干燥剂除去乙醇中的水分。 7中 C的可极化度小于卤代烃中的 CX 键，所以醇羟基是一个很难离去的基团，要在酸催化下使醇氧质子化，形成盐，从而促使碳氧键异裂，并以水的形式离去，所以醇的消除反应基本上是 H+催化下的 理： 生成碳正离子后，只能消去 仍属于弱酸，只有 好不存在 在强碱存在下才能先消去 消去卤素，得到瞬时存在而不能 分离的活性中间体。 7于硝基是极强的致钝间位定位基，所以 2,4,4,6酸性比碳酸强，所以能溶于碳酸氢钠水溶液。 7到的仲丁醇构型与原料相同。因为该反应机理为 间位阻小反应活性大的 键异裂，生成溴甲烷，不涉及 O断裂，所以仲丁醇构型构型不变。 习题七 参考答案 1. (1) 331 (2) 2 (3) 2,5 (4) 42 (5) 21 (6) 17) 21 (8) 3 (9) 1,2二醇二乙醚） 醇 ,室温白 醇 , 白 (1) 醇 ,室温白 醇 , 白 4. (1) 分子间 (2) (3) 分子间 (4) 分子内 (5) 分子内 (6) 分子内 (7) (8) 分子间 第八章 醛、酮、醌 问题八 参考答案 ()2()3O()2 2 丁 醛 3 丁 醛 2,2 基 丙 醛2 3 3 8加饱和 液，己醛产生白色沉淀，过滤，酸水解，洗涤，干燥，蒸馏，得纯净己醛。 H 2N O 3C H 2C C H 3 3C H 2C C H 3N O 3C H 2C C H 3N N H C 6H 5C H 3C H 2C C H 3N N H C N H 2H 5N H N H 2H 2N N H 28 H) H) 8能 发 生 碘 仿 反 应 的 化 合 物 ：习题八 参考答案 1. (1) 3 (2) (Z)32 (3) 21,4(4) 42 (5) 丙酮缩二乙醇 (或 2,2 (6) 231,4 (7) 3-(4C C H 3 3 C H 2 3N N H C N H 2C H 3 C H C H C H N N H C C 3 C C H C H 2 C H 3O C H 3O (1 ) (2 )(3 ) (4 )(5 ) (6 ) (7 ) )(9) (10) C 23C 2O H C O 3C H C H C H C C 2C C C 3C H N O ( 1 )( 2 ) ( 3 )( 4 )( 5 )( 6 ) ( 7 )( 8 )O O O 3C 2C C 3O M g B 3C 2C C 3O C H C H C C C H 3( 9 ) C 2C O O + C H 无机试剂和一个碳的有机试剂任选（溶剂例外） (1) 或 H 2C C H 2H 2H 2O C H 3C H 2O 3C H OC 3C H 2B rM 3C H 2M gB r C H 3C H 2C H 3B O /H + 干 醚PB O 3C H 2C H C H 3+ ) 醚H+ C uM g H 2O /H +/干 醚干 醚C H 3C H 2C H 2O C 3C H 2C H 2C l C H 3C H 2C H 2M g C 3C H 2C H 3C H 2C H 2M g C 3C H 2C H C H 2C H 2C H 3O n O 4H +C H 3C H 2C C H 2C H 2C H 3O(3 ) O + O +H+T,P(4) (5) 用 (1)的中间产物和最终产物合成 + 醚干 醚 能发生碘仿反应的是： (2) (4) (5) (8) (10) ； 能与 成的是： (1) (6) (8) (9) (10)； 能被斐林试剂氧化的是： (1) (6) (8) (9) ； 能与羟胺生成肟的是： (1) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 。 6. (1)O C O 3 (1) (2) (3) 8. 丙醛 丙酮 丙醇 异丙醇2,4黄 黄 黄 黄 甲醛 丙醛 苯甲醛斐林试剂 砖红色 砖红色 本尼迪试剂 砖红色 苯乙醛 苯乙酮 11 黄 环己醇 环己酮饱和 醚 液相固相环己醇 /乙醚 + 环己酮蒸馏环己醇 9. A： B： C：D： E：C 2C C H ( C 3C H ( C N O 3C H ( C N 3C C H ( C O 3C C H ( C O 4C 2C H C ( C C 2C H C ( C K M n 2C H O + C 3C C 3a O 3C O O N a + C H 3C O A g ( N +C 2C O 3C C C 3C H O H O C 2O H 1 0 . A ： B ： C ：C H 3 C 2C H 2I 2N a O O O N a + C H I 3H 3 O +C H 3 C H O + H O C H 2 C H 2 O H C H 3 C H O + C 6 H 5 N H N H 2O A 3 C H N N H C 6 H 5C H 3 C H 3 C H 试 剂C H 3 C O N C H 2 C H 2 O H K M n O 4H +2 C O 2 + 2 H 2 章 羧酸、羧酸衍生物和取代酸 问题九 参考答案 C O O 2C O O H 3C O O 3C O O HB M O 2/O +H + 题中给出的四种羧酸衍生物的水解反应是双分子酰氧键断裂的亲核加成消除机理，用下列通式表示这四种化合物：C H 3 Y =C l， O C C H 3， O C 2H 5， N H 2 如果 C O 基团中碳原子的正电性越强，离去基团的离去倾向越大，反应物的活性也就越大。综合诱导效应和共轭效应， C O 基团中碳原子的正电性和离去基团的离去倾向次序为：乙酰氯 乙酸酐 乙酸乙酯 乙酰胺，所以水解反应的活性次序为：乙酰氯 乙酸酐 乙酸乙酯 乙酰胺。 9 参考 答案 1. (1) 2,5 (2) (2E, 4E) (3) (E)33 (4) 3 (5) 2,3 (6) 2-(2,4乙酸 (7) (1S,2S) (8) 乙酸 (乙酰水杨酸 ) (9) 甲酸苯甲酯（甲酸苄酯） (10) 34 (11) 51 (12) 甲酸苯酯 C 2C H C H C O O 3 C H 3H O O C C O O O O O 3C O O C C C